第1話『【睦月】ちょーしにのんな』
17振りめの刀剣男子として“とある本丸”に顕現した『大和守安定』。本丸に来て初めての朝を迎え、元の主が同じ新撰組の沖田総司である、『加州清光』とともに雪景色に染まった本丸を散歩する。雪合戦など本丸での日常を楽しむ刀剣男子たちに、時の政府から連絡が入り…
第2話『【如月】言いたいことなんて…、何もない』
『同田貫正国』と『鶴丸国永』が顕現した。大和守安定・加州清光は2振りを連れて本丸の中を案内することに。一方で、織田信長にゆかりのあるへし切長谷部・宗三左文字・薬研藤四郎の3振りをふくむ刀剣男子たちに、本能寺への出陣命令が下される。
第3話『【弥生】一万分の一なんですって』
『平野藤四郎』は大樹の下で幸運の四葉を見つけた。本丸へ新たにやって来た『鶯丸』に差し上げよう、と届けに行こうとするが、途中で邪魔が入りなかなか思うようにいかない。同じころ、大樹の下では粟田口派の短刀たちがまだ顕現していない兄に思いを馳せる。大和守安定は皆の願いを知り、ある作戦を考える。
第4話『【卯月】強さって、なんだろうな』
『和泉守兼定』が顕現した。元の主が同じ新撰組、土方歳三の愛刀『堀川国広』は喜び、すぐに本丸案内を買って出る。大和守安定と加州清光も和泉守兼定との再会を喜び、新撰組の思い出話に花が咲く。一方、庭にある万葉桜は満開。その樹の下では刀剣男士たちが花見を楽しんでいるが、『次郎太刀』が酔ってしまい大変なことに…。
第5話『【皐月】優しいは、強い』
燭台切光忠と鶴丸国永は、顕現したばかりの『大倶利加羅』がこの本丸で馴染めるのか心配していた。歌仙兼定や鶯丸たちの行動を見た燭台切光忠は、あることを思いつく。一方、鍛刀部屋ではついに太刀『三日月宗近』が顕現した。天下五剣の登場に、刀剣男士たちが喜びに包まれるなか、主から出陣命令が下された。
第6話『【水無月】この本丸は、めでたいね』
大和守安定と加州清光は、本丸に来て間もない『山伏国広』『御手杵』『博多藤四郎』らと江戸遠征を控えていたが、遠征直前に主が発熱し、床に伏せてしまう。遠征先である江戸の調査に加え、薬研藤四郎の助言による解熱効果のある薬草を採取するため、江戸の山中へ向かう…。
第7話『【文月】誰かを想う幸せ』
陸奥守吉行の発案で、海水浴へ行くことに。『浦島虎徹』をはじめ、希望した刀剣男士総勢17振りは、初めて触れる海を楽しむ。本丸に『江雪左文字』が来たことで、小夜左文字も喜んでいる様子。そんな微笑ましい風景を見て薬研藤四郎は…。
第8話『【葉月】幽霊退治戦隊、結成！』
『蜻蛉切』『日本号』が本丸に来て、ついに三名槍が揃った。縁側にやってきた青い鳥を、日本号はある思いから捕獲しようと試みる。その夜、秋田藤四郎がお化けを見たと怯える。本丸に潜む幽霊を退治しに、にっかり青江が立ち上がる。
第9話『【長月】その過去があるから』
鳴狐は『小狐丸』と三日月宗近に手料理をふるまい、楽しませている。それを見た獅子王は｢老齢の扱いでは負けられない｣と鶴丸国永と共に三日月宗近を楽しませる作戦を考える。その頃、阿津賀志山へ出陣命令が出る。『岩融』と今剣が、源義経の因縁の地へ行くことに…。
第10話『【神無月】本当に大事な思い出』
愛染国俊と『蛍丸』は、やる気なく振る舞う『明石国行』が本丸でうまくやっていけるか不安で仕方がない。そんな中、本丸で妙なことが連続して起こり、明石国行に疑いの目が向けられてしまう…。一方、小狐丸たちは江戸へ出陣する。雨の降る合戦場で、狐の嫁入りに遭遇する。
第11話『【霜月】沖田譲りの、冴えた一撃』
新撰組 近藤勇の愛刀『長曽袮虎徹』が顕現して間もなく、池田屋へ出陣の命が出る。出陣部隊には新撰組に縁のある刀と、坂本龍馬の愛刀、陸奥守吉行が選ばれる。隊長の大和守安定は、かつての池田屋戦の雪辱を果たすため、時間遡行軍の殲滅を誓う。
第12話（最終回）『【師走】僕たちの本丸は、今日も花丸』
池田屋の一階で元の主、沖田総司に出くわしてしまった大和守安定。新撰組の一員に成りすまし、沖田と共に池田屋へ潜入する。不穏に思った加州清光は安定の後を追う…。